托卡马克等离子体破裂会产生逃逸电流,如不进行抑制,其携带的巨大能量将对设备造成严重破坏。本文使用DREAM程序中的流体模型,基于中国环流器二号M(HL-2M)托卡马克装置大等离子体电流放电条件,研究注入氘氩/氖混合气体对破裂逃逸电流的...托卡马克等离子体破裂会产生逃逸电流,如不进行抑制,其携带的巨大能量将对设备造成严重破坏。本文使用DREAM程序中的流体模型,基于中国环流器二号M(HL-2M)托卡马克装置大等离子体电流放电条件,研究注入氘氩/氖混合气体对破裂逃逸电流的影响。研究表明:注入氘氩/氖混合气体可以抑制最终形成的平台逃逸电流。在讨论的破裂前等离子体电流I_(p)范围内,最优条件下氩/氖在混合气体中的含量应在0.50%~0.70%,氘的注入量应在10^(20)~10^(21)m^(-3)。在这个范围外,氘氩/氖混合气体注入对逃逸电流的抑制效果都会减弱,甚至会增大逃逸电流。破裂前等离子体电流I_(p)是影响逃逸电流的关键因素。I_(p)越大,形成的逃逸电流越大,也需要注入更多的混合气体。在I_(p)高达10 MA的聚变堆级托卡马克装置上,注入混合气体的密度需要达到10^(22)m^(-3),这是目前大量气体注入(Massive Gas Injection,MGI)技术所不能达到的,通过散裂弹丸注入氘氩/氖混合物将是更加可行的方式。展开更多
文摘托卡马克等离子体破裂会产生逃逸电流,如不进行抑制,其携带的巨大能量将对设备造成严重破坏。本文使用DREAM程序中的流体模型,基于中国环流器二号M(HL-2M)托卡马克装置大等离子体电流放电条件,研究注入氘氩/氖混合气体对破裂逃逸电流的影响。研究表明:注入氘氩/氖混合气体可以抑制最终形成的平台逃逸电流。在讨论的破裂前等离子体电流I_(p)范围内,最优条件下氩/氖在混合气体中的含量应在0.50%~0.70%,氘的注入量应在10^(20)~10^(21)m^(-3)。在这个范围外,氘氩/氖混合气体注入对逃逸电流的抑制效果都会减弱,甚至会增大逃逸电流。破裂前等离子体电流I_(p)是影响逃逸电流的关键因素。I_(p)越大,形成的逃逸电流越大,也需要注入更多的混合气体。在I_(p)高达10 MA的聚变堆级托卡马克装置上,注入混合气体的密度需要达到10^(22)m^(-3),这是目前大量气体注入(Massive Gas Injection,MGI)技术所不能达到的,通过散裂弹丸注入氘氩/氖混合物将是更加可行的方式。
